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介孔二氧化硅纳米颗粒经氧化应激所致肾细胞毒性及GSK-3β在其中的作用

2018-11-24吕银银刘素鹏

中国生物医学工程学报 2018年5期
关键词:氧化应激水平实验

吕银银 李 珂 易 维 刘素鹏 周 婕,2*

1(宜春学院医学院基础医学部,江西 宜春 336000) 2(宜春学院医学院转化医学中心,江西 宜春 336000)

引言

介孔二氧化硅纳米材料(mesoporous silica nanoparticles, MSNs)是一种通过无机前体与有机表面活性剂相互作用而组装形成的体系,其孔径处于纳米量级(2~50 nm)。近年来,MSNs作为载药、成像等工具,在生物医学领域中得到了广泛研究与应用[1-4]。与此同时,由MSNs引起的生物体毒性反应也逐渐受到关注,其体内外潜在的毒性已成为限制其使用的主要原因。研究报道,MSNs能造成多种组织、脏器损伤,如引起肝脏[5]、脾脏出现炎症反应,诱导Kupffer细胞聚集;使肾脏肾小管萎缩、坏死,肾间质纤维组织增生[6-7];促进红细胞溶血,诱发胃肠道出血等[8]。体外研究也发现,MSNs能明显诱导A431和A549细胞出现氧化应激,使细胞内蛋白错误折叠增多[9];引起PBMC细胞活性氧(reactive oxygen species,ROS)堆积,诱导炎性因子IL-6、IL-1β等释放[10];诱导Caco-2细胞产生大量活性氧,降低细胞内ATP含量,激活caspase-3/7,造成细胞膜损伤,导致细胞凋亡[8]。

在糖尿病肾病[11]、IgA肾病[12]、肾缺血再灌注损伤[13]等疾病模型中,已证实氧化应激损伤是这些疾病的主要诱因之一。线粒体作为细胞内ROS的主要来源,同时也是ROS的攻击靶标,在受到损伤后能介导凋亡的发生。在ROS大量堆积的胰岛B细胞中,氯化锂通过抑制GSK-3β活性、下调NOX4表达、上调SOD水平来减少ROS生成,减轻线粒体脂质过氧化,对抗细胞凋亡[14]。因此,笔者采用NRK-52E细胞,研究MSNs诱导的肾细胞毒性以及GSK-3β信号通路在其中的作用;并使用经典抗氧化剂NAC,从线粒体功能和抗氧化水平来探究GSK-3β、氧化应激与MSNs肾毒性间的关系,为MSNs的毒性与减毒研究提供试验条件。……

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